焊縫超聲波檢測(cè)定性分析的探討王云昌江波(江西省電力試驗(yàn)研究院江西商昌330006)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出超聲波檢測(cè)缺陷定性分析的方法,恒達(dá)超聲塑料焊接機(jī)并對(duì)此方法作了詳細(xì)介紹。
285:B前言超聲波檢測(cè)技術(shù)中對(duì)缺陷的評(píng)定3大關(guān)鍵內(nèi)容是:對(duì)缺陷的定位、定量和定性。目前,超聲波檢測(cè)技術(shù)中對(duì)缺陷的定位和定量評(píng)定研究已比較成熟,然而對(duì)缺陷的性質(zhì)卻很少進(jìn)行評(píng)定(超聲波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中要求對(duì)缺陷進(jìn)行定位和定量評(píng)定,但對(duì)缺陷的定性評(píng)定由于較困難而未作要求)。這是由于缺陷對(duì)超聲波的反射特性取決于缺陷的取向、幾何形狀、相對(duì)超聲波傳播方向的長(zhǎng)度和厚度。缺陷表面的粗糙度、缺陷的內(nèi)含物以及缺陷的性質(zhì)和種類(lèi)等等。在實(shí)際的檢測(cè)中,由于難于判明缺陷的性質(zhì),往往會(huì)對(duì)一些含有非危險(xiǎn)性缺陷的產(chǎn)品進(jìn)行返修而造成不必要的浪費(fèi),同時(shí)也會(huì)忽視一些產(chǎn)品中含有的危險(xiǎn)性缺陷(如裂紋),使其使用存在安全隱患,這使得超聲波檢測(cè)中對(duì)缺陷的定性分析顯辱尤為重要。
1缺陷的定性分析根據(jù)超聲波的基礎(chǔ)理論知識(shí),結(jié)合在超聲波實(shí)際檢測(cè)工作中對(duì)缺陷的定性分析方面的經(jīng)驗(yàn)體會(huì),超聲波檢測(cè)中對(duì)缺陷的定性評(píng)定方法主要有以下幾種。
1.1波形判斷法目前,超聲波檢測(cè)中應(yīng)用廣泛的是A型顯示脈沖檢測(cè)儀,通過(guò)長(zhǎng)期的超聲波檢測(cè)實(shí)踐及對(duì)材料,制造工藝的充分了解,通過(guò)對(duì)超聲波檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行解剖、分析、驗(yàn)證,以此積累豐富的經(jīng)驗(yàn),可在檢測(cè)時(shí)通過(guò)顯示屏上顯示的缺陷回波靜態(tài)和動(dòng)態(tài)波形起波速度,回波前沿的陡峭程度與回波后沿的下降斜度,波峰形狀,回波占競(jìng),移動(dòng)探頭時(shí)缺陷回波的波幅、位置、數(shù)量及包絡(luò)形狀,多次反射底波的次數(shù)與波幅的下降規(guī)律,底波高度的損失情況等等以及根據(jù)缺陷在被檢工作中的位置,分布狀況,缺陷的當(dāng)量大小,延伸情況,結(jié)合具體的材料特點(diǎn)、工藝及超聲波的基礎(chǔ)理論知識(shí)作出綜合判斷從而可以達(dá)到較準(zhǔn)確地評(píng)估缺陷的性質(zhì)或種類(lèi)。以下是焊縫中常見(jiàn)缺陷的回波特征。
1.1.1焊縫中的氣孔氣孔的回波起波速度快,波幅較低,用探頭圍繞該缺陷檢測(cè)時(shí)可發(fā)現(xiàn)其回波具有點(diǎn)狀缺陷的特點(diǎn),無(wú)延伸長(zhǎng)度。
1.1.2焊縫中的夾渣夾渣的回波位置無(wú)規(guī)律,波形較紊亂,移動(dòng)探頭時(shí)回波側(cè)對(duì)遲緩,蒿氐,起吝度較慢,波峰較園鈍,后沿斜率不大,回波占競(jìng)較大,當(dāng)探頭聲束改變對(duì)其延伸方向的垂直度時(shí),波幅變化不太顯著周波表現(xiàn)為形狀不規(guī)則的長(zhǎng)條形缺陷特征。1.1.3焊縫中的未焊透未焊透有中間未焊透和根部未焊透,特別是對(duì)于根部未焊透,其回波的起波速度較快,反應(yīng)強(qiáng)烈,在焊縫兩側(cè)探查都能發(fā)現(xiàn),且反射波幅大致相同沿裂紋、非金屬夾雜物波形相位圖所示:缺陷波形圖示波屏首先以時(shí)間定標(biāo),這可以用已知聲速的試塊來(lái)實(shí)現(xiàn)定標(biāo),在測(cè)試時(shí)應(yīng)使缺陷回波高度為滿(mǎn)刻度,然后讀取90%滿(mǎn)刻度線(xiàn),20%滿(mǎn)刻度線(xiàn)與回波包路線(xiàn)交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的k和f3.對(duì)于裂紋類(lèi)缺陷篇回波小,而則比非平面缺陷的要小,對(duì)于疏松夾雜類(lèi)缺陷,由于缺陷周?chē)灰?guī)則界面的彌散特性,使得回波較大篇測(cè)定缺陷回波法與波形判斷法判斷含氣體的裂紋類(lèi)缺陷(回波前沿陡峭,回波占競(jìng)小,回波后沿斜率大)的特點(diǎn)是相應(yīng)的,但用測(cè)定缺陷回波法可以更準(zhǔn)確地判斷缺陷的性質(zhì)。
2結(jié)束語(yǔ)超聲波檢測(cè)中對(duì)缺陷的定性分析還有一些其它方法。如根據(jù)缺陷回波的頻譜包絡(luò)形狀與缺陷幾何形狀及取向,以及缺陷尺寸與超聲波長(zhǎng)的比值密切相關(guān),通過(guò)向缺陷發(fā)射競(jìng)頻帶窄脈沖波并對(duì)接收到的回波信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析從而判斷缺陷種類(lèi)和性質(zhì),另外還有超聲全息技術(shù)和利用計(jì)算機(jī)處理缺陷回波信號(hào)的辦法均能有效地對(duì)缺陷性質(zhì)進(jìn)行判別。
285:B前言超聲波檢測(cè)技術(shù)中對(duì)缺陷的評(píng)定3大關(guān)鍵內(nèi)容是:對(duì)缺陷的定位、定量和定性。目前,超聲波檢測(cè)技術(shù)中對(duì)缺陷的定位和定量評(píng)定研究已比較成熟,然而對(duì)缺陷的性質(zhì)卻很少進(jìn)行評(píng)定(超聲波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中要求對(duì)缺陷進(jìn)行定位和定量評(píng)定,但對(duì)缺陷的定性評(píng)定由于較困難而未作要求)。這是由于缺陷對(duì)超聲波的反射特性取決于缺陷的取向、幾何形狀、相對(duì)超聲波傳播方向的長(zhǎng)度和厚度。缺陷表面的粗糙度、缺陷的內(nèi)含物以及缺陷的性質(zhì)和種類(lèi)等等。在實(shí)際的檢測(cè)中,由于難于判明缺陷的性質(zhì),往往會(huì)對(duì)一些含有非危險(xiǎn)性缺陷的產(chǎn)品進(jìn)行返修而造成不必要的浪費(fèi),同時(shí)也會(huì)忽視一些產(chǎn)品中含有的危險(xiǎn)性缺陷(如裂紋),使其使用存在安全隱患,這使得超聲波檢測(cè)中對(duì)缺陷的定性分析顯辱尤為重要。
1缺陷的定性分析根據(jù)超聲波的基礎(chǔ)理論知識(shí),結(jié)合在超聲波實(shí)際檢測(cè)工作中對(duì)缺陷的定性分析方面的經(jīng)驗(yàn)體會(huì),超聲波檢測(cè)中對(duì)缺陷的定性評(píng)定方法主要有以下幾種。
1.1波形判斷法目前,超聲波檢測(cè)中應(yīng)用廣泛的是A型顯示脈沖檢測(cè)儀,通過(guò)長(zhǎng)期的超聲波檢測(cè)實(shí)踐及對(duì)材料,制造工藝的充分了解,通過(guò)對(duì)超聲波檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行解剖、分析、驗(yàn)證,以此積累豐富的經(jīng)驗(yàn),可在檢測(cè)時(shí)通過(guò)顯示屏上顯示的缺陷回波靜態(tài)和動(dòng)態(tài)波形起波速度,回波前沿的陡峭程度與回波后沿的下降斜度,波峰形狀,回波占競(jìng),移動(dòng)探頭時(shí)缺陷回波的波幅、位置、數(shù)量及包絡(luò)形狀,多次反射底波的次數(shù)與波幅的下降規(guī)律,底波高度的損失情況等等以及根據(jù)缺陷在被檢工作中的位置,分布狀況,缺陷的當(dāng)量大小,延伸情況,結(jié)合具體的材料特點(diǎn)、工藝及超聲波的基礎(chǔ)理論知識(shí)作出綜合判斷從而可以達(dá)到較準(zhǔn)確地評(píng)估缺陷的性質(zhì)或種類(lèi)。以下是焊縫中常見(jiàn)缺陷的回波特征。
1.1.1焊縫中的氣孔氣孔的回波起波速度快,波幅較低,用探頭圍繞該缺陷檢測(cè)時(shí)可發(fā)現(xiàn)其回波具有點(diǎn)狀缺陷的特點(diǎn),無(wú)延伸長(zhǎng)度。
1.1.2焊縫中的夾渣夾渣的回波位置無(wú)規(guī)律,波形較紊亂,移動(dòng)探頭時(shí)回波側(cè)對(duì)遲緩,蒿氐,起吝度較慢,波峰較園鈍,后沿斜率不大,回波占競(jìng)較大,當(dāng)探頭聲束改變對(duì)其延伸方向的垂直度時(shí),波幅變化不太顯著周波表現(xiàn)為形狀不規(guī)則的長(zhǎng)條形缺陷特征。1.1.3焊縫中的未焊透未焊透有中間未焊透和根部未焊透,特別是對(duì)于根部未焊透,其回波的起波速度較快,反應(yīng)強(qiáng)烈,在焊縫兩側(cè)探查都能發(fā)現(xiàn),且反射波幅大致相同沿裂紋、非金屬夾雜物波形相位圖所示:缺陷波形圖示波屏首先以時(shí)間定標(biāo),這可以用已知聲速的試塊來(lái)實(shí)現(xiàn)定標(biāo),在測(cè)試時(shí)應(yīng)使缺陷回波高度為滿(mǎn)刻度,然后讀取90%滿(mǎn)刻度線(xiàn),20%滿(mǎn)刻度線(xiàn)與回波包路線(xiàn)交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的k和f3.對(duì)于裂紋類(lèi)缺陷篇回波小,而則比非平面缺陷的要小,對(duì)于疏松夾雜類(lèi)缺陷,由于缺陷周?chē)灰?guī)則界面的彌散特性,使得回波較大篇測(cè)定缺陷回波法與波形判斷法判斷含氣體的裂紋類(lèi)缺陷(回波前沿陡峭,回波占競(jìng)小,回波后沿斜率大)的特點(diǎn)是相應(yīng)的,但用測(cè)定缺陷回波法可以更準(zhǔn)確地判斷缺陷的性質(zhì)。
2結(jié)束語(yǔ)超聲波檢測(cè)中對(duì)缺陷的定性分析還有一些其它方法。如根據(jù)缺陷回波的頻譜包絡(luò)形狀與缺陷幾何形狀及取向,以及缺陷尺寸與超聲波長(zhǎng)的比值密切相關(guān),通過(guò)向缺陷發(fā)射競(jìng)頻帶窄脈沖波并對(duì)接收到的回波信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析從而判斷缺陷種類(lèi)和性質(zhì),另外還有超聲全息技術(shù)和利用計(jì)算機(jī)處理缺陷回波信號(hào)的辦法均能有效地對(duì)缺陷性質(zhì)進(jìn)行判別。